低壓配電系統電氣故障探究

摘要：在電網中低壓配電系統是其中不可或缺的重要組成部分之一，同時低壓配電系統電氣故障也是影響電網安全運行最為常見的問題。因此，文章在對低壓配電系組成及配電系統接地形式進行分析的基礎上，重點探究常見的低壓配電系統電器故障問題，并提出相應的解決對策，旨在提高電網安全運行效率，確保廣大群眾的用電安全。

關鍵詞：低壓配電系統；電氣故障；探究

近年來，在工業與民用建筑中，因低壓配電系統電氣故障所致的火災事故明顯增多，嚴重威脅著人們的生命財產安全。配電系統中低壓配電接地系統作為其中的關鍵環節，能夠對整個配電系統運行的穩定性與安全性產生直接性影響。由此可見，加強低壓配電系統故障研究工作對維護配電系統安全運行而言是十分必要的。

一、低壓配電系統的組成及低壓系統的接地形式

（一）低壓配電系統的組成分析

用電設備、降低變電所、輸電線路是低壓配電系統的主要組成部分。其詳細內容如下：

第一，用電設備。在民用建筑內部，用電設備主要有單相用電設備以及三相用電設備組成，單相電源多以家庭照明、家用電器以及日常工作使用最多；三相用電設備在使用時必須將其接在三相電源位置才能夠正常工作，多以空調使用、三相電機使用最多，。但就降壓變電器來講，其性質類似于多個抗阻不相同的單相設備。

第二，降壓變電所。高壓斷路器以及降壓變壓器是降壓變電所作為重要的組成部分，通常情況下，降壓變壓器的電容量是315kv，變比是10/0.4kv，其類型主要為干式變壓器。高壓斷路器具備滅弧能力以及電壓開斷功能，可開通與管斷負荷電流以及短路現象。

第三，輸電線路與低壓斷路器是低壓配電線路的主要組成部分。一般而言，低壓斷路器具備多重保護效能。輸電線路在敷設10kv以內的線路時，需要采用銅芯或鋁芯聚乙烯絕緣來架設高空電纜線。

（二）低壓系統的接地形式

1、IT系統

一般而言，IT系統電源端帶電部分都是不接地的，因此接地之前放置相應數量的電抗、阻抗或者高電阻，設備外露導電部分才屬于直接接地系統。該系統中的各相應設備之間不會出現多次干擾問題，并且當系統出現單相接地問題時，接在線電壓位置的單相設備仍可正常使用。但需要安裝必要的單相接地勁爆系統。總體而言，IT系統使用可靠性能較高，適用于持續供電場所，如醫院手術室等重要場所。

2、TT系統

TT系統電源中性點可直接做接地處理。一般情況下，PE線與中性線N之間并不存在直接的用電聯系，在常態運行狀況下，若PE線帶電，則中性線N不會帶電。TT系統以農村使用最多，主要原因為農村區域用電設備較為分散，且用電容量相對較小。

3、TN系統

電源系統中性點接地是TN系統的主要特點，該系統內所使用設備的金屬外殼都必須連接保護中性線PEN，或者接地線PE。按照保護線與中性線之間的不同，可將其分為如下三種形式：

第一，TN-S系統。該系統在運行時具備如下特點：保護干線PE與中性線N相互間不存在聯系，N線接地多在供電變壓器二次繞組中性點位置處，接地電阻低于4Ω，N線對地是不帶電；當系統處于常態工作時，保護干線上并無電流。

第二，TN-C系統。該系統又被稱為四線制系統，中性線與保護線合并為一根線，使用十分經濟、簡單。但該系統突然出現相線接地情況，很容易導致設備裸露在外的部分導電，危險性較大。

第三，TN-C-S系統。該及系統將上述兩種系統的優點融合在一起，使得線路敷設簡單化的同時，又獲得了相應的安全保障，多對于用電使用安全性較高的場所。該系統中的PEN線與PE線前端并不相連，因此，PE線帶電，如果用電設備的外殼接地，很容易出現觸電危險。

二、低壓配電系統故障探究

（一）低壓配電系統短路故障

短路多因電氣線路中電勢不相等的兩個點相互接觸，產生大量過電流所致。當線路短路時，回路中帶有大量電流，在該位置極易產生十分強烈的電弧及電火花，導致金屬導體高過熔點，進而造成導線絕緣層燃燒或周邊易燃易爆物燃燒，最終釀成火災。一般而言，在低壓配電系統中，最容易導致發生短路故障問題的線路為兩相接地線路、三相短路、單相接地線路以及兩相相間短路。

（二）低壓配電系統漏電故障

漏電多因電線外部絕緣能力不高，致使導線與大地之間或者兩兩導線之間有電流通過所致。因漏電所形成的電火花是電氣火災最主要的起火源頭。當低壓線路在常態運行時，受用電設備絕緣層介質特點及電氣線路因素的影響，線路之間或線路與大地之間會存在一定電容，因此，系統中總是存在一定量的漏電電流，一般情況下，此時的漏電電流均勻分布在線路中，所通過的電流量極小，并不會損害線路絕緣層。但是，當線路在多種影響因素的交互作用下，便會導致電氣絕緣能力降低，若與地面相連接的導體接觸，便會出現大量漏電現象。

（三）低壓配電系統接觸電阻過大故障

當電源開關、大用電設備及保護裝置的結合位置產生接觸不良問題時，該位置的局部電阻就會增大。若此時電氣回路中的電流經過該電阻，便會在線路上產生較大的熱能，當熱能將金屬融化時，便會導致輸電線路的絕緣保護層在高熱能因素的作用下自動燃燒。

（四）低壓配電系統過負荷故障

當線路中的電流量高出導線安全流量時，便會出現過低壓配電系統過負荷問題。因導線具備電阻，當過電流經過導線時，便會導致內阻過熱，若電流平方值與導線發熱量為正比時，導線發熱越嚴重，導線內所經過的電流便會越大，從而造成導線絕緣層老化，自燃。

（五）電弧及電火花

通常情況下，輸電線路中的兩極會在特殊條件下釋放電火花，大數量的電火花聚集于一處便形成電弧，電弧溫度十分高，當高于3000℃的時候，很容易引燃周邊物體，從而引發火災。

三低壓配電系統故障預防措施

（一）嚴格控制電氣操作技術

在對部分停電電氣設備維修時，需嚴格依照停電、驗電、裝設接地線、懸掛警告牌以及裝設遮攔等步驟進行，同時必須斷掉44kv之內的設備、待檢修設備、沒有安全防護的設備等的電源，并選擇對應等級的驗電器進行驗電檢查。在驗電之前也需在有電設備上做試驗操作，確保電氣的使用性能。

（二）積極做好電氣安全檢查工作

安全檢查在電氣作業時是十分必要的。首先，可檢查電氣設備的絕緣系統，如：絕緣的合格性、損壞情況、設備外部帶電部分的防護情況等；其次，對線路的接零、接地線進行檢查；再次，對各類照明電壓設備進行檢查；最后，對各類電氣滅火裝置、電氣安裝位置、各類用電設備等進行綜合檢查。

（三）加大組織管理力度

導致電氣事故的主要原因之一為組織管理落實不到位。因此，加大組織管理力度對提高配電系統安全運行而言是十分必要的。首先，建立完善的規章制度，依照配電線路的特點科學合理的安排操作流程；其次，加強電氣檢修人員的安全教育工作，確保工作人員充分意識到安全用電的必要性；再次，要求電氣檢修人員熟練掌握電氣維修技術，以及觸電急救方法；最后，做好線路檢查記錄工作，以為下次電氣檢修提供借鑒經驗。

結語

漏電、短路、過負荷、電弧等是低壓配電系統常見的故障問題，這類問題嚴重降低了低壓配電系統的運行效率，增大電氣事故危害。因此，必須及時做好電氣安全檢修工作、加大組織管理力度，多方面減少電氣故障問題，為人們的用電安全提供有利保障。

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